Tüp bebek tedavisi, kadın üreme hücreleri olan yumurtaların ve erkek üreme hücreleri olan spermlerin vücut dışında, laboratuvar ortamında biraraya getirilerek döllenmenin elde edilmesini sağlayan tedavi sürecini kapsamaktadır. Döllenen yumurtalar bölünmeye başlayıp, embriyo adı verilen ilk gelişim aşamalarını laboratuvar ortamında geçirirken, anne adayının rahmine yerleştirilir. Bu aşamadan sonra elde edilen gebeliğin doğal yollarla oluşan gebeliklerden farkı kalmaz. Doğal gebelikten farkı dölleme işleminin laboratuvar koşullarında gerçekleştirilmesi ve döllenen yumurtaların anne rahmine tekrar geri yerleştirilmesidir.
Laboratuvar ortamındaki dölleme işlemi ya spermleri yumurtaların yanına bırakıp bu spermlerin kendi kendilerine yumurtanın içine girip dölleme işlemini gerçekleştirmesini beklemek şeklinde (klasik tüp bebek-IVF) olmakta ya da mikroskop altında spermin bir pipet yardımı ile direkt olarak yumurtanın içine enjekte edilerek döllemenin sağlanması (mikroenjeksiyon) şeklinde olmaktadır. Tüp bebek uzmanları iki yöntem arasındaki tercihi çiftlerin özelliklerine göre belirler. Amaç çift için en yüksek başarı şansını yakalamaktır.